涡街流量计结构图设计原理是什么

涡街流量计是一种广泛应用于流体流量测量的仪表，其结构简单、精度高、稳定性好，因此在工业生产、科研等领域得到了广泛的应用。本文将详细介绍涡街流量计的结构图设计原理。

一、涡街流量计的工作原理

涡街流量计的工作原理基于涡街效应。当流体通过一个旋转的圆柱体（称为斯特劳哈尔体）时，会在圆柱体两侧形成一系列交替出现的旋涡，这些旋涡称为涡街。涡街的频率与流体的流速成正比，因此通过测量涡街的频率，可以计算出流体的流速。

二、涡街流量计的结构图设计原理

涡街流量计主要由以下几个部分组成：

（1）传感器：传感器是涡街流量计的核心部分，主要包括斯特劳哈尔体、导流板、探头等。传感器的作用是产生涡街，并将涡街的频率传递给信号处理电路。

（2）信号处理电路：信号处理电路的主要功能是将传感器输出的信号进行放大、滤波、整形等处理，以便于后续的频率测量。

（3）显示仪表：显示仪表用于显示流体的流速、流量等参数。

（4）电源：电源为涡街流量计提供必要的电能。

（1）斯特劳哈尔体设计

斯特劳哈尔体是涡街流量计的关键部件，其形状、尺寸和材料都会对涡街的频率产生影响。在设计斯特劳哈尔体时，需要遵循以下原则：

1）形状：斯特劳哈尔体通常采用圆柱形，这是因为圆柱形结构简单，加工方便，且涡街频率稳定。

2）尺寸：斯特劳哈尔体的尺寸应满足以下条件：

a. 直径：斯特劳哈尔体的直径与管道直径之比应在0.14～0.25之间。

b. 长度：斯特劳哈尔体的长度与直径之比应在30～50之间。

3）材料：斯特劳哈尔体的材料应具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和强度。

（2）导流板设计

导流板的作用是引导流体平稳地通过斯特劳哈尔体，减少流体对传感器的影响。导流板的设计应遵循以下原则：

1）形状：导流板通常采用圆弧形，以减小流体对传感器的干扰。

2）位置：导流板应设置在斯特劳哈尔体前方，以引导流体平稳地通过传感器。

（3）探头设计

探头是涡街流量计的信号采集部分，其设计应满足以下要求：

1）频率响应：探头应具有良好的频率响应，以确保测量结果的准确性。

2）抗干扰能力：探头应具有良好的抗干扰能力，以减少外界因素对测量结果的影响。

（4）信号处理电路设计

信号处理电路的设计应遵循以下原则：

1）放大：对传感器输出的信号进行放大，提高信号的信噪比。

2）滤波：对放大后的信号进行滤波，去除噪声和干扰。

3）整形：将滤波后的信号进行整形，使其成为规则的方波信号。

（5）显示仪表设计

显示仪表的设计应满足以下要求：

1）显示精度：显示仪表的显示精度应满足实际应用需求。

2）响应速度：显示仪表的响应速度应迅速，以便实时显示流量参数。

3）功能丰富：显示仪表应具备多种功能，如数据存储、历史查询等。

三、结论

涡街流量计结构图设计原理主要包括斯特劳哈尔体设计、导流板设计、探头设计、信号处理电路设计和显示仪表设计。通过合理设计这些部件，可以提高涡街流量计的测量精度、稳定性和可靠性。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的涡街流量计，以确保测量结果的准确性。